100℃時，在1L恆温恆容的密閉容器中，通入0.1molN2O4，發生反應：N2O4(g)2NO2(g)ΔH=...
問題詳情：
100℃時，在1 L恆温恆容的密閉容器中，通入0.1molN2O4，發生反應：N2O4(g)
2NO2(g)ΔH=+57.0kJ·mol-1，NO2和N2O4的濃度隨時間變化情況如圖所示。
Ⅰ.（1）在0~60 s內，以N2O4表示的平均反應速率為____mol·L-1·s-1。
（2）反應進行到100s時，若只有一項條件發生變化，則變化的條件可能是____。
A．降低温度 B．通入氦氣
C．又往容器中充入N2O4 D．增大容器容積
（3）已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.2kJ·mol-1，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.7kJ·mol-1，N2O4(g)=2NO2(g) ΔH=+57.0kJ·mol-1，則2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=____kJ·mol-1。
Ⅱ.向容積為2 L的密閉容器中通入一定量的CO和H2O，發生反應：CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)。
（4）保持其他條件不變：
①若向平衡體系中再通入0.20molH2O(g)，平衡將___(填“向右”、“向左”或“不”)移動，達到新的平衡狀態後，H2O(g)的體積分數將____(“變大”、“變小”或“不變”)；
②在VL密閉容器中通入10molCO和10molH2O(g)發生上述反應，在T℃達到平衡，然後急速除去水蒸氣(除水蒸氣時其他各成分的物質的量不變)，將混合氣體燃燒，測得放出的熱量為2842kJ(已知CO的燃燒熱為283kJ·mol-1，H2的燃燒熱為286kJ·mol-1)，則T℃平衡常數K=____。（精確到小數點後兩位）
【回答】
(1). 1×10-3 (2). A (3). -1079.6 (4). 向右 (5). 變大 (6). 0.44
【解析】
【分析】
由圖*可知，起始時c（ N2O4）=0.1mol/L，60秒時反應處於平衡狀態時c（ N2O4）=0.04mol/L，c（ NO2）=0.12mol/L，
（1）根據v=△c/△t計算反應速率；
(2).根據平衡移動及各量的變化情況進行判斷；
（3）根據蓋斯定律計算出反應熱，寫出熱化學方程式
（4）CO、H2的物質的量各為10mol，根據燃燒放出的熱量求出CO、H2各自的物質的量，利用三段式法求出平衡時各組分的物質的量，代入平衡常數計算．
【詳解】Ⅰ由圖*可知，起始時c( N2O4)=0.1mol/L，60秒時反應處於平衡狀態時c( N2O4)=0.04mol/L，c( NO2)=0.12mol/L，(1)根據v=△c/△t，以N2O4表示的平均反應速率為（0.1mol/L−0.04mol/L）
60s=1×10-3mol/(L⋅s)，
故*為為：1×10−3；
（2）A. 該反應是吸熱反應，降低温度，平衡左移，c( NO2)減小，c( N2O4)增大，與圖像相符，故A選；
B. 恆温恆容通入氦氣，平衡不移動，各組分濃度不變，與圖像不符，故B不選；
C．又往容器中充入N2O4，100s時N2O4濃度增大，c( NO2)也增大，N2O4濃度曲線應斷開，和圖像不符，故C不選；
D. 增大容器體積，各組分的濃度都減小，和圖像不符，故D不選；
故選A。
（3）①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.2kJ·mol-1.
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.7kJ·mol-1，
③N2O4(g)=2NO2(g) ΔH=+57.0kJ·mol-1
根據蓋斯定律,②×2−①+③可寫出熱化學方程式2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=−534.7kJ⋅mol−1×2−67.2kJ⋅mol−1+57.0kJ⋅mol−1=−1079.6kJ⋅mol−1，
故*為：−1079.6.
Ⅱ①保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H
O(g)，與原平衡相比平衡向右移動，但由於通入了H
O(g)，故達到新的平衡狀態後，H
O(g)的體積分數變大；
②由方程式CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)可知，1molCO反應生成1molH2,開始通入10molCO，平衡時CO、H2的物質的量之和為10mol
設CO、H2物質的量為x、y，則：
，
解得：
，
利用三段式法求出平衡時各組分的物質的量，
CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，
起始：10mol 10mol 0 0
轉化：4mol 4mol 4mol 4mol
平衡：6mol 6mol 4mol 4mol
所以T℃時反應的平衡常數為：K=
=
=0.44
故*為：0.44
知識點：化學反應速率
題型：填空題
